三维点式连续感应淬火过程是一种新型的局部感应淬火工艺,该工艺通常采用一个单匝铜管线圈并镶嵌一个形状尺寸合适的导磁体作为热源,在工件的表面连续移动并实现加热淬火。由于线圈本身尺寸较小,和传统多匝线圈相比其运动方式更加灵活,且通常被安装在数控机床上,其热处理的深度和范围可精确控制,因而适用于各类具有复杂形状工件的表面热处理。本文基于点式连续感应淬火的特点,通过有限元软件ANSYS进行了数值模拟研究,并在自主研发的感应淬火系统中对实际工件进行了感应淬火处理,然后进行了金相和显微硬度测试,将模拟结果和实验结果进行了对比和讨论。首先,介绍了感应加热的基本原理,并推导了点式感应淬火过程中电磁场和温度场的理论公式,建立了点式感应淬火的数学模型。在数学模型的基础上,结合有限元软件ANSYS中多物理场耦合模块,建立了点式连续感应淬火的有限元模型。其次,基于有限元模型进行了三维点式连续感应淬火过程的研究,分析了各个工艺参数对点式连续感应淬火过程的影响,并结合CCT曲线和梅尼尔模型,利用ANSYS软件中的APDL语言编写程序,对淬火后组织和显微硬度进行了预测;同时基于感应淬火实验系统进行了点式连续感应淬火实验,对数值模拟结果进行了验证,说明了模拟结果的可靠性。最后,基于点式感应淬火的研究,建立了多道次连续感应淬火(二道次和三道次)的有限元模型,分别进行了二道次和三道次的连续感应淬火过程的研究,并结合回火方程,分析了多道次连续感应淬火过程中的回火效应,得到了轨迹重叠宽度对多道次连续感应淬火后工件的温度场、组织和硬度分布的影响规律,并进行了实验验证。分析过程为不规则三维曲面任意路径的移动感应淬火数值模拟提供了解决思路。